(57)【要約】  【課題】  部品点数を減らすことでコスト低減と省スペース化を達成する。  【解決手段】蒸留釜１０内で気化した溶剤ガスを凝縮液化するための凝縮コイル１９を溶剤を貯留するためのバッファタンク２７内に配設するとともに、凝縮液化した溶剤を吸引するためのエジェクタ２２を備える再生溶剤循環流路２６に循環する溶剤の温度上昇を抑えるための冷却コイル２５もバッファタンク２７内に配設する。再生溶剤循環流路２６からバッファタンク２７に戻った溶剤はまず冷却コイル２５で冷却され、温度が下がった溶剤が凝縮コイル１９と熱交換を行うことにより、凝縮コイル１９に導入された溶剤ガスは冷却されて凝縮液化する。これにより、従来、凝縮コイル及び冷却コイルをそれぞれ備えるコンデンサが不要になる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライクリーナの運転により汚れた溶剤を浄化するための蒸留装置であって、
a)汚れた溶剤を加熱して気化させるための蒸留釜と、
b)該蒸留釜から取り出された溶剤ガスが導入され、該溶剤ガスを凝縮液化させるための凝縮管路と、
c)蒸留された溶剤を貯留するためのバッファタンクと、
d)該バッファタンクに入口端及び出口端が共に接続された流路であって、当該流路に溶剤を循環させるポンプと該ポンプによる溶剤の流れを利用して前記凝縮管路内で液化した蒸留済みの溶剤を吸引するエジェクタとが途中に設けられた溶剤循環流路と、
e)内部に冷却水又は冷媒が流通する冷却管路と、
を備え、前記バッファタンク内に貯留された溶剤に浸漬するように前記冷却管路及び前記凝縮管路を配設し、且つ、前記ポンプにより該バッファタンク内に形成される溶剤の流れの上流側に該冷却管路を、下流側に該凝縮管路を配設したことを特徴とするドライクリーナ用蒸留装置。
【請求項２】
前記溶剤循環流路を経て前記バッファタンク内に戻った溶剤が前記冷却管路周辺を通過した後に前記凝縮管路周辺を通過するように、該バッファタンク内で溶剤の流れを整流する整流手段を設けることを特徴とする請求項１に記載のドライクリーナ用蒸留装置。
【請求項３】
前記バッファタンクの内部に前記冷却管路と前記凝縮管路とを横に並べて設置し、前記整流手段として両管路の間に、所定箇所に連通開口を有する仕切壁を設置したことを特徴とする請求項２に記載のドライクリーナ用蒸留装置。
【請求項４】
前記凝縮管路及び／又は前記冷却管路は螺旋状に巻回された管路であって、その内側に筒状の隔壁を設置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のドライクリーナ用蒸留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライクリーナで使用される各種溶剤を浄化するための蒸留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーニング店舗等で用いられるドライクリーナでは、例えば特許文献１などに記載のように、洗濯物を洗浄することで汚れた溶剤（シリコーンオイル、石油系溶剤など）を繰り返し使用するために、溶剤を浄化する真空蒸留装置が使用されている。図４は上記文献等に記載の従来の一般的な蒸留装置の配管を中心とする概略構成図である。
【０００３】
ドライクリーナで洗濯に使用された汚れた洗剤は汚れ溶剤供給流路１２に供給され、汚れ溶剤供給弁１３が開放されると汚れ溶剤は蒸留釜１０に導入される。蒸留釜１０はその下部に加熱室１１を備え、スチーム供給弁１５が開放されるとスチーム供給管１４を通して高温のスチームが加熱室１１内に流入し、加熱室１１内を通ってスチーム排出管１６より排出される。そのスチームの熱により蒸留釜１０の下部は加熱され、蒸留釜１０内に導入されて下部に貯留する溶剤が加熱される。蒸留釜１０の上部には溶剤ガス流路１７が接続され、溶剤ガス流路１７は溶剤ガスを冷却して凝縮液化させるための第１コンデンサ（冷却器）１８内に配設された螺旋状の凝縮コイル１９に連通している。したがって、蒸留釜１０内で加熱により気化した溶剤ガスは溶剤ガス流路１７を通って凝縮コイル１９に導入される。
【０００４】
第１コンデンサ１８には冷却水が連続的に供給されており、この冷却水との熱交換により凝縮コイル１９内の溶剤ガスは冷却されて凝縮液化する。液体となった溶剤は逆止弁２０、再生溶剤弁２１を通してエジェクタ２２に導入される。エジェクタ２２は、真空ポンプ２３、第２コンデンサ（冷却器）２４とともに、バッファタンク２７に出口端と入口端とが接続された再生溶剤循環流路２６の途中に設けられている。真空ポンプ２３によって再生溶剤循環流路２６中には、図４中の矢印の方向に溶剤が圧送される。エジェクタ２２において溶剤はノズルから噴出し、その際に発生する負圧により、連通している蒸留釜１０内を減圧したり、第１コンデンサ１８で凝縮液化した溶剤を吸引したりする。また、バッファタンク２７及び再生溶剤循環流路２６を循環する溶剤は第２コンデンサ２４を通るが、第２コンデンサ２４内部には冷却水が通る冷却コイル２５が配設されており、この冷却コイル２５との熱交換により溶剤は冷却される。これにより、凝縮液化されて流入して来た高温の溶剤は冷却されるとともに、循環による溶剤の温度上昇も抑制される。
【０００５】
上述したように蒸留釜１０の下部に設けた加熱室１１内にスチームを通して蒸留釜１０を加熱する際には、真空ポンプ２３を作動させて、エジェクタ２２の吸引作用により蒸留釜１０内を減圧する。これにより、溶剤が引火性の高いものである場合でも、加熱時に発火することを防止して高い安全性を確保することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８９７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来の蒸留装置では、バッファタンク２７、凝縮コイル１９を備えた第１コンデンサ１８、冷却コイル２５を備えた第２コンデンサ２４などの比較的大きな容積を有する構成要素がそれぞれ独立に設けられている。そのため、装置を構成する部品点数が多くコストが高くなるとともに、装置全体のサイズが大きく設置場所のスペースを広く確保しなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その主たる目的とするところは、その構造を簡素化して部品点数を削減するとともに小形化を図ることができるドライクリーナ用蒸留装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明は、ドライクリーナの運転により汚れた溶剤を浄化するための蒸留装置であって、
a)汚れた溶剤を加熱して気化させるための蒸留釜と、
b)該蒸留釜から取り出された溶剤ガスが導入され、該溶剤ガスを凝縮液化させるための凝縮管路と、
c)蒸留された溶剤を貯留するためのバッファタンクと、
d)該バッファタンクに入口端及び出口端が共に接続された流路であって、当該流路に溶剤を循環させるポンプと該ポンプによる溶剤の流れを利用して前記凝縮管路内で液化した蒸留済みの溶剤を吸引するエジェクタとが途中に設けられた溶剤循環流路と、
e)内部に冷却水又は冷媒が流通する冷却管路と、
を備え、前記バッファタンク内に貯留された溶剤に浸漬するように前記冷却管路及び前記凝縮管路を配設し、且つ、前記ポンプにより該バッファタンク内に形成される溶剤の流れの上流側に該冷却管路を、下流側に該凝縮管路を配設したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
従来の蒸留装置では、蒸留釜で発生した溶剤ガスを凝縮液化するために冷却水を利用していたが、本発明に係る蒸留装置では、溶剤ガスが導入される凝縮管路をバッファタンク内の溶剤に浸漬するように配設することにより、バッファタンク内に貯留された温度調整又は温度管理が為された溶剤を利用して溶剤ガスを凝縮液化させる。凝縮液化された溶剤はエジェクタを経て溶剤循環流路からバッファタンクに流入してくるが、凝縮液化した直後の溶剤の温度は高く、また溶剤循環流路を通って循環する溶剤も循環の過程で温度が上昇するため、溶剤循環流路からバッファタンクに流入する溶剤の温度は相対的に高い。そこで、この蒸留済みの溶剤の温度調整のためにバッファタンク内に配設する冷却管路は、バッファタンク内に形成される溶剤の流れにおいて上記凝縮管路よりも上流側に設置する。これにより、溶剤循環流路からバッファタンクに流入してきた溶剤はまず冷却管路との熱交換により温度が下がり、温度が下がった溶剤と凝縮管路とが熱交換することで熱交換の際の温度差を大きくし、凝縮管路内の溶剤ガスを効率良く冷却することができる。
【００１１】
このように本発明に係る蒸留装置では、従来、溶剤ガスの凝縮液化用のコンデンサ内に配設されていた凝縮管路と、溶剤循環流路中を循環する溶剤の冷却（温度調整）用コンデンサ内に配設されていた冷却管路とがバッファタンクの内部に設置されるので、従来のバッファタンク、溶剤ガスの凝縮液化用のコンデンサ、溶剤の冷却用コンデンサの３つの構成要素がバッファタンクのみの１つに集約されることになる。これによって、装置を構成する部品点数を大幅に削減することができ、コストを低減することができる。また、一般にコンデンサは十分な熱交換を行うために比較的大きな外装を有するが、これらが不要になることで装置自体のサイズを小形化することができる。それによって、装置の設置スペースが小さくて済み、設置場所の自由度が大きくなる。
【００１２】
また、本発明に係る蒸留装置においてバッファタンク内での冷却管路及び凝縮管路の配置としては様々な形態が考え得るが、好ましい一態様として、前記溶剤循環流路を経て前記バッファタンク内に戻った溶剤が前記冷却管路周辺を通過した後に前記凝縮管路周辺を通過するように、該バッファタンク内で溶剤の流れを整流する整流手段を設ける構成とするとよい。
【００１３】
具体的には例えば、前記バッファタンクの内部に前記冷却管路と前記凝縮管路とを横に並べて設置し、前記整流手段として両管路の間に、所定箇所に連通開口を有する仕切壁を設置した構成とすればよい。
【００１４】
こうした構成によれば、バッファタンク内において冷却管路との熱交換で冷却された溶剤が確実に凝縮管路の周辺に流れるため、溶剤と凝縮管路との熱交換の効率が改善され、蒸留済み溶剤の回収速度を上げることができる。
【００１５】
また、凝縮管路や冷却管路の形状も様々なものが考え得るが、溶剤との接触面積を大きく確保するために例えば螺旋状に巻回された管路とするとよい。但し、その場合、螺旋状に巻回された管路の内側の軸近傍を通過する溶剤は熱交換に寄与しにくいから、螺旋状に巻回された管路の内側に筒状の隔壁を設置した構成とするとよい。これにより、熱交換の対象である溶剤は螺旋状に巻回された管路の近傍を流れ、例えば凝縮管路の周囲では効率良く溶剤ガスを冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る蒸留装置の一実施例について図１〜図３を参照して説明する。図１は本実施例の蒸留装置を利用したドライクリーナの配管経路を中心とする要部の構成図、図２は本実施例の蒸留装置の配管経路を中心とする構成図、図３は本実施例の蒸留装置の概略外観平面図である。
【００１７】
まず、図１により、本実施例の蒸留装置を利用したドライクリーナにおける溶剤の流れを中心に構成を説明する。なお、図１のドライクリーナは乾燥機能を備えるが、ここではその構成の説明は省略する。
【００１８】
外槽３０内には周囲に多数の通液孔を有する円筒形状のドラム３１が回転自在に軸支されており、外槽３０には溶剤の給液管路３２及び排液管路３３が接続されている。排液管路３３は、ドラム３１内の溶剤が所定液位であることを検知する標準液位スイッチ３４ａ、及び、外槽３０内の溶剤が排出されたことを検出する排液液位スイッチ３４ｂを備えるボタントラップ３４に連結されている。ボタントラップ３４は、排出された溶剤に混入する衣服のボタンのような固形物を除去するための一種のフィルタである。洗濯に使用する溶剤を貯留しておくための溶剤タンク３５の給液口３５ａ及びボタントラップ３４の排液口３４ｃは、それぞれ給液弁ＶＬ１及び排液弁ＶＬ２を介し合流してポンプ３６の吸入口に接続されている。このポンプ３６の吐出口は逆止弁３７を経て、第１三方切替弁ＶＬ３によりフィルタ３８の流入口又は流出口のいずれかに接続される。フィルタ３８は紙フィルタ、活性炭フィルタ等で構成され、溶剤に混入した微細な塵埃等の不純物を除去するものである。
【００１９】
フィルタ３８の流出口は溶剤クーラ３９にも接続されている。溶剤クーラ３９は、必要に応じて冷却機４５から循環供給される冷却水が通る配管を備えた熱交換器を有し、該熱交換器で溶剤と熱交換することによって該溶剤を冷却する。この溶剤クーラ３９の下流側には溶剤温度センサ４０とソープ濃度センサ４１とが設けられ、更にその下流側の流路は第２三方切替弁ＶＬ４により、給液管路３２又は溶剤タンク３５のいずれかに接続される。また、ポンプ３６の吸入口には、ソープ供給弁ＶＬ５を介してソープ貯留槽４３が接続されている。さらに、フィルタ３８の流入口は汚れ溶剤供給流路１２を介して蒸留装置４４の溶剤入口にも接続され、蒸留装置４４の溶剤出口は浄化溶剤流出流路２８を介し水分離器４２を経て溶剤タンク３５に接続されている。水分離器４２は溶剤に混入している水を分離して溶剤のみを溶剤タンク３５に戻すものであり、乾燥運転時に外槽３０内から吐き出される空気に含まれる溶剤ガスを凝縮液化することで回収された溶剤も水分離器４２に導入されている。なお、ここでは設けていないが、溶剤の温度が目標温度（例えば約２５℃）よりも低過ぎる場合を考慮して、溶剤を適度に加温するためのヒータを溶剤クーラ３９と併用してもよい。
【００２０】
上記のように構成された溶剤の流通経路において、例えば洗浄運転を行うために溶剤タンク３５に貯留されている溶剤を外槽３０内に供給する場合には、排液弁ＶＬ２を閉鎖、給液弁ＶＬ１を開放し、溶剤クーラ３９の出口を第２三方切替弁ＶＬ４によって給液管路３２側に接続すると共に、ポンプ３６の吐出口側を第１三方切替弁ＶＬ３によってフィルタ３８の流入口に接続し、ポンプ３６を駆動する。なお、後述する蒸留装置４４の汚れ溶剤供給流路１２上に設けられた汚れ溶剤供給弁１３は閉鎖しておく。すると、溶剤タンク３５に貯留されている溶剤は給液弁ＶＬ１、ポンプ３６、第１三方切替弁ＶＬ３、フィルタ３８、溶剤クーラ３９、第２三方切替弁ＶＬ４を経て給液管路３２から外槽３０内に供給される。そして標準液位スイッチ３４ａにより外槽３０内に所定量の溶剤が溜まったことが検知されるまで、溶剤タンク３５ら外槽３０内に溶剤を供給する。
【００２１】
標準液位スイッチ３４ａにより所定液位に達したことが検知されると、給液弁ＶＬ１を閉鎖すると共に排液弁ＶＬ２を開放する。これにより、外槽３０内に貯留された溶剤が、排液管路３３、排液弁ＶＬ２、ポンプ３６、第１三方切替弁ＶＬ３、フィルタ３８、溶剤クーラ３９、第２三方切替弁ＶＬ４を経て外槽３０内に循環される。したがって、洗浄運転中には溶剤が上記のように循環供給され、洗濯物から出た固形物はボタントラップ３４で捕集され、更に溶剤はフィルタ３８で浄化される。なお、洗浄運転時には、洗浄性能を向上させると共に後述の如く帯電防止のために、適度なソープ濃度となるようにソープを投入する。ソープ投入動作は、ポンプ３６を作動させた状態でソープ供給弁ＶＬ５を開放することにより達成できる。
【００２２】
所定の洗浄運転が終了して外槽３０に貯留されている溶剤を排出する場合には、排液弁ＶＬ２を開放、給液弁ＶＬ１を閉鎖し、ポンプ３６の吐出口側を第１三方切替弁ＶＬ３によってフィルタ３８の流入口側に接続すると共に蒸留装置４４内の汚れ溶剤供給弁１３を開放し、ポンプ３６を駆動する。すると、溶剤は、外槽３０内から、排液管路３３、ボタントラップ３４、排液弁ＶＬ２、ポンプ３６、第１三方切替弁ＶＬ３、汚れ溶剤供給流路１２経て蒸留装置４４に流入し、後述するように蒸留装置４４で蒸留により浄化された溶剤が浄化溶剤流出流路２８、水分離器４２を経て溶剤タンク３５へと戻る。この場合、洗浄に使用された溶剤を溶剤タンク３５に回収する過程で蒸留装置４４により溶剤を浄化することができる。
【００２３】
このように蒸留装置４４は洗浄運転によって汚れた溶剤を浄化する際に利用される。本発明はこの蒸留装置４４の構成に大きな特徴を有している。以下、この点について図２、図３を参照して説明する。図２、図３では、図４に示した従来の蒸留装置の構成要素との対応関係を明確にするために、同一又は相当する構成要素には同一符号を付している。
【００２４】
上記の汚れ溶剤供給弁１３が設けられた汚れ溶剤供給流路１２は蒸留釜１０に接続され、蒸留釜１０の下部にはスチーム供給管１４を通して供給される高温のスチームにより加熱される加熱室１１が設けられている。加熱によって蒸留釜１０内で気化した溶剤ガスは溶剤ガス流路１７を通って本発明における凝縮管路である凝縮コイル１９に導入されるが、ここでは冷却水によって凝縮コイル１９を冷却する第１コンデンサは存在せず、凝縮コイル１９は溶剤が貯留されるバッファタンク２７内部に配設されている。後述するように凝縮コイル１９内で凝縮液化した溶剤は再生溶剤弁２１を経てエジェクタ２２に導入される。
【００２５】
エジェクタ２２は従来と同様、バッファタンク２７に出口端と入口端とが接続された再生溶剤循環流路２６の途中に真空ポンプ２３と共に挿入されているが、従来存在していた第２コンデンサは存在しない。その代わりに、バッファタンク２７内の溶剤に浸漬するように本発明における冷却管路である冷却コイル２５が配設されている。即ち、本実施例の蒸留装置４４では、従来、それぞれ独立したコンデンサの内部に配設されていた凝縮コイル１９及び冷却コイル２５がいずれもバッファタンク２７の内部に配設されている。真空ポンプ２３が作動したとき、再生溶剤循環流路２６に図２中に矢印で示す方向に溶剤が圧送され、それによって、蒸留釜１０内部が減圧されたり凝縮液化した溶剤が吸引されたりすることは従来と同じである。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、バッファタンク２７の内部には、上方から溶剤ガスが流れ込む凝縮コイル１９と上方から冷却水が流れ込む冷却コイル２５とが横方向に並べて設置されている。但し、その凝縮コイル１９と冷却コイル２５との間には、上方から垂設されて下部が開口した第１仕切壁２７１と、下方から立設されて上部が開口した第２仕切壁２７２とが本発明における整流手段として設けられている。また、凝縮コイル１９の内側には円筒状の隔壁２７３が設置されている。再生溶剤循環流路２６からの溶剤の戻り口である再生溶剤の流入端２７４は、冷却コイル２５が収容されている側の底壁面であって且つ第１仕切壁２７１から離れた位置に設けられている。他方、再生溶剤循環流路２６への溶剤の送り出し口である再生溶剤の流出端２７５は、凝縮コイル１９が収容されている側の底壁面であって且つ第２仕切壁２７２から離れた位置に設けられている。
【００２７】
上述したように真空ポンプ２３が作動したときには、再生溶剤循環流路２６には所定方向に溶剤が流れ、バッファタンク２７内部にも溶剤の流れが形成される。即ち、図３（ａ）中に矢印で示すように、再生溶剤の流入端２７４からは真空ポンプ２３で圧送された溶剤が勢い良く上昇して来るため、その流れはバッファタンク２７内で液面近くまで上昇した後に第１仕切壁２７１に沿って下降し、第１仕切壁２７１の下部開口を経て第１仕切壁２７１と第２仕切壁２７２とで挟まれた領域を上昇する。そして第２仕切壁２７２の上部開口を経て凝縮コイル１９が収容された側に流れ込み、下降して再生溶剤の流出端２７５に至る。このとき、円筒隔壁２７３の内側には溶剤が流れないため、溶剤は必然的に凝縮コイル１９の近傍を通過する。即ち、第１仕切壁２７１、第２仕切壁２７２及び円筒隔壁２７３は、バッファタンク２７内の溶剤の流れの方向及び位置を規制するためのものである。
【００２８】
上述したように再生溶剤循環流路２６からバッファタンク２７に戻った溶剤は、まず冷却水が流通する冷却コイル２５と熱交換を行うことによって冷却される。このとき溶剤の流れは上記のように液面近くで折り返すようになるため、冷却コイル２５との熱交換の機会が増え、溶剤は効率よく冷却されて温度が下がる。こうして温度が下がった溶剤が凝縮コイル１９の周囲を流れる。凝縮コイル１９には上方から溶剤ガスが供給されているが、凝縮コイル１９の周囲を流れる溶剤の温度は低いため、この溶剤との熱交換によって凝縮コイル１９内の溶剤ガスは冷却されて凝縮液化する。それによって、凝縮コイル１９の下端からは液化した溶剤が流出し、前述のようにエジェクタ２２に導かれる。
【００２９】
一般には、このように２つの流体の間で熱交換を行う場合には、両方の流体の流れ方向が互いに逆になるほうが熱交換の効率が良好である。しかしながら、本実施例の蒸留装置４４では、装置全体をコンパクトに収めるための配管の都合上、凝縮コイル１９内の溶剤ガス及び溶剤の流れは全体として上から下に向かい、冷却された溶剤の流れも同様に上から下に向かっており、同方向である。したがって、熱交換の効率は悪くなる傾向にあるが、それを補うために円筒隔壁２７３を凝縮コイル１９の内側に設置することで、冷却された溶剤が効率良く凝縮コイル１９に接触するようにしている。これによって、凝縮コイル１９内の溶剤ガス及び溶剤の流れと冷却された溶剤の流れの方向とが同じであっても、効率良く溶剤ガスを冷却して凝縮液化させることができる。
【００３０】
本実施例の蒸留装置４４は、上述したように従来備えられていた第１及び第２コンデンサがバッファタンク２７と一体化されているので、真空ポンプ２３に接続される配管が非常に簡素化される。それによって、図３に示すように、バッファタンク２７の下方の空間に配管部２９を集約し、その後部に蒸留釜１０を配置する構成とすることができ、省スペース化を達成することができる。また、第１及び第２コンデンサの外装が不要になるとともに溶剤の配管も少なくなるので、部品点数を削減することができ、コスト低減も達成される。
【００３１】
なお、上記実施例は本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例である蒸留装置を利用したドライクリーナの配管経路を中心とする要部の構成図。
【図２】本実施例の蒸留装置の配管経路を中心とする構成図。
【図３】本実施例の蒸留装置の概略外観平面図。
【図４】従来の蒸留装置の配管経路を中心とする構成図。
【符号の説明】
【００３３】
１０…蒸留釜
１１…加熱室
１２…溶剤供給流路
１３…溶剤供給弁
１４…スチーム供給管
１５…スチーム供給弁
１６…スチーム排出管
１７…溶剤ガス流路
１９…凝縮コイル
２０…逆止弁
２１…再生溶剤弁
２２…エジェクタ
２３…真空ポンプ
２５…冷却コイル
２６…再生溶剤循環流路
２７…バッファタンク
２７１…第１仕切壁
２７２…第２仕切壁
２７３…円筒隔壁
２７４…再生溶剤流入端
２７５…再生溶剤流出端
２８…浄化溶剤流出流路
２９…配管部
４４…蒸留装置
４５…冷却機
【図１】
2006141546.tif 000003
【図２】
2006141546.tif 000004
【図３】
2006141546.tif 000005
【図４】
2006141546.tif 000006